Вредные режимы работы двигателя
Влияние режима эксплуатации автомобиля на работу двигателя
Запись опубликована 24.01.2014 автором Александр Кононенко .
Двигатель — это самая сложная и дорогостоящая деталь автомобиля. И как любое сложное устройство, особенно работающее в тяжелых условиях, имеет предрасположенность к поломкам. При этом ремонт двигателя — это долгая и дорогая процедура, поэтому не стоит пренебрегать некоторыми правилами, которые смогут помочь снизить риск преждевременного износа и выхода из строя двигателя.
Почему щадящий стиль езды на автомобиле вреден для мотора
Большинство современных трансмиссий, будь то «робот», вариатор или «автомат», настроены на экономию топлива. То есть двигатель с ними работает при довольно больших нагрузках, но на малых оборотах. Да и водители, управляющие автомобилем на «механике» стремятся как можно быстрее перейти на повышенную передачу, дабы сэкономить на заправке. К сожалению, такой режим движения для мотора вреден, и вот почему.
ЛЕЧИМ — КОЛЕЧИМ
Дело в том, что обычно «автомат» переходит на повышенную передачу, когда обороты коленвала достигают 2000 об/мин. При таком режиме детали кривошипно-шатунного механизма сильно нагружены. Да и производительность масляного насоса низкая. Поэтому долгая езда в «экологичном» стиле может привести к протиранию антифрикционного слоя на вкладышах коленвала и поршнях.
Так поршни начнут болтаться в цилиндрах, и это постепенно будет приближать агрегат к капитальному ремонту. А там клапаны могут и прогореть. Ведь прогар начинается с того, что клапаны не вращаются, а частицы нагара не дают им полностью закрыться. Таким образом возникает локальный перегрев, который приводит к разрушению деталей.
И ГОРЯЧО, И ХОЛОДНО
В холодное время ситуация становится еще хуже, ведь часто водители начинают движение, когда двигатель еще не прогрет. Тогда влага, которая в любом случае попадает в мотор во время эксплуатации и конденсируется на стенках картера двигателя, смешивается с моторным маслом, ухудшая его смазывающие свойства.
Сразу мотор, конечно, не сломается, но если ездить так регулярно, то двигатель будет медленно изнашиваться. Примерно к 100 000 км пробега получите капремонт. С учетом того, что сейчас многие хотят увеличить срок владения автомобилем, восстановление двигателя вряд ли получится переложить на следующего хозяина.
ПОМОЖЕТ ПРОЖАРКА
Поэтому двигатель, время от времени, надо «гонять» на повышенных оборотах. Однако делать это следует с умом. И ни в коем случае, когда машина стоит на парковке — так нагрузка на мотор очень невелика. Нужно выехать на трассу и держать обороты выше 5000 об/мин. Если у вас «автомат», переведите селектор трансмиссии в ручной режим и переключитесь на одну-две передачи вниз. Не волнуйтесь. Электроника не позволит вам перекрутить агрегат.
В таком темпе хорошо проехать хотя бы полчаса. Подобная «прожарка» позволяет удалить сажу и конденсат из двигателя, а так же из выхлопной системы автомобиля. Да и масляной системе нагрузка не помешает. Ведь конденсат с ростом температуры из нее просто испарится. Устраивайте вашей машине такие стрессы регулярно, и она «пробежит» гораздо больше без каких-либо серьезных ремонтов.
По сравнению с предыдущим в цикл работы добавляется электрическое торможение, физический смысл которого – преобразование механической энергии вращения вала двигателя обратно в электрическую. При этом происходит отбор энергии от вала, и он быстрее останавливается.
Виды электрического торможения:
- реверсивное (запуск вращающегося электродвигателя в обратную сторону);
- реостатное (отключенная от сети обмотка статора подключается к тормозным резисторам);
- рекуперативное (энергия вращающегося мотора заряжает аккумуляторы или отдается в сеть);
- динамическое (отключенная от сети переменного тока отмотка статора подключается к источнику постоянного тока);
- комбинации способов между собой.
После обозначения S5 указываются параметры, аналогичные режиму S4.
Периодический кратковременный режим с электрическим торможением — типовой режим S5
 |
Периодический кратковременный режим с электрическим торможением (типовой режим S5) – последовательность одинаковых рабочих циклов электродвигателя, каждый из которых состоит из периода пуска, периода работы с постоянной нагрузкой, периода быстрого электрического торможения и периода покоя, см. рис. (D –пуск; N – работа при постоянной нагрузке: R – состояние покоя; Omax– максимальная температура, достигнутая в течение цикла; F –электрическое торможение). Продолжительность цикла недостаточна для достижения теплового равновесия.
Продолжительность включения, %: ПВ=100(Д+ N+ F)/(D+ N + F + К).
В соответствии с ГОСТ 183 продолжительность включения (ПВ) 15, 25, 40 и 60%; число включений в час 30, 60, 120 и 240 при коэффициенте инерции равном 1,2;. 1,6; 2,0; 2,5 и 4,0.
Температура работающего двигателя автомобиля
Большинство новичков любителей машин задают вопросом о том, как связана температура с режимом работы двигателя авто. На самом деле режим температуры, в котором работает двигатель, очень слабо зависит от ОС. По большей степени такому показателю оказывается влияние конструкции, а тем самым функциональный процесс механизма. В разных участках температура приобретает разное давление. Факторы, влияющие на режимы, достаточно много.
Высокая температура очень вредна для любого мотора, не считая при этом зависимость устройств. Тем самым стоит соблюдать режим температуры.
Почему все же стоит задуматься об установке ГБО?
Хороший 95 бензин в Москве уже перешагнул отметку в 50 рублей. На крупных сетевых заправках, где можно заправляться без опаски за качество топлива, именно столько будет стоить литр заветной октановой жидкости. Газ даже при самых неприятных ценовых раскладах стоит 23 рубля за литр, и это элитный продукт на тех самых сетевых заправках больших брендов, которым можно доверять. Выходит, что разница в цене даже превышает двойную выгоду. Расход вырастет всего на 10% в литрах, а вот по цене эксплуатация машины станет вдвое дешевле.
Преимущества газа для автомобиля очевидны:
- вы экономите на 10 000 км около 25 000 рублей на топливе, пусть даже около 2-3 тысяч из этих денег придется потратить на новые фильтры и периодический мелкий ремонт вашей установки;
- максимум за 1 год эксплуатация установка газобаллонного оборудования себя окупит, в дальнейшем вы будете получать существенную экономию и радостно смотреть на владельцев бензиновых и дизельных машин;
- у вас будет альтернатива, вы можете пользоваться газом только в определенных случаях, все остальное время кататься на бензине и получать нужную динамику и прочие преимущества;
- это более экологически чистый вариант топлива, который производит гораздо меньше вредных веществ и выбрасывает в атмосферу вдвое меньше угарных газов и прочих продуктов сгорания;
- вред для вашего двигателя не доказан, на поверку это банальные байки, которые не подтверждены никакими конкретными фактами, ресурс мотора останется прежним, если следить за исправностью машины.
Для примера можно взять статистику по автомобилям такси в Турции. Обычно это достаточно качественные машины вроде Toyota, Volkswagen или Mitsubishi. Большинство авто работают на газу. Ресурс моторов, заявленный производителем, составляет в среднем 250 000 км. Турецкие такси без ремонта обычно проезжают до 300 000 км и идут на замену двигателя или на утилизацию. Это уже показывает, что работа на ГБО не затронет остаточный ресурс двигателя и вряд ли приведет к повышенному износу, как утверждают многие неопытные водители, которые являются противниками установки газового оборудования на машину.
Предлагаем посмотреть видео на тему ГБО и ресурса мотора:
Режимы работы дизельного двигателя
При пуске двигателя стартером прокручивается кривошипно-шатунный механизм, в цилиндрах происходит воспламенение смеси и обороты коленвала увеличиваются до холостого хода. Из-за сжатия, воздух нагревается и воспламеняет дизельное топливо (минимальная температура для воспламенения составляет 250 С). Минимальная температура должна быть гарантирована при низкой частоте вращения коленвала, а также низкой температуре окружающей среды (в зимний период) и низкой температуре охлаждающей жидкости (холодный двигатель).
Существенно осложняют быстрый пуск следующие причины:
низкая частота вращения коленвала влияет на понижение конечного давления сжатия и понижение температуры. Причина этого — утечки заряда в зазорах поршневых колец между поршнем и стенкой цилиндра. И из-за первоначальной масляной пленки, которая ещё не успела образоваться. Во время сжатия, максимум температуры приходится на угол за несколько градусов до угла термодинамических потерь.
потеря тепла на такте сжатия на холодном двигателе. Высокие теплопотери у двигателей с разделенными камерами сгорания (из-за большой поверхности камер);
повышение трения в кривошипно-шатунном механизме из-за вязкости масла при низкой температуре;
падающее (на холоде) напряжение аккумулятора влияет на снижение частоты вращения вращения стартера;
образование парафина в топливе, при использовании его в погодных условиях с низкой температурой (зима).
Решение проблем с топливом
Проблему образования кристаллов парафина можно решить подогревом топлива или фильтра. Или можно (а лучше — желательно) использовать топливо, предназначенное специально для зимнего времени года.
Системы предвпускного подогрева
При впрыске топлива облегчение пуска дизеля осуществляется за счет подогрева воздуха во впускном тракте (грузовые автомобили) или свечами накаливания (легковые автомобили). В двигателях с разделенными камерами сгорания применяются свечи накаливания. Это способствует облегчению испарения топлива и надежному воспламенению. Свечи накаливания предварительно нагреваются за несколько секунд, это обеспечивает быстрый пуск. Последнее поколение свечей имеют низкую температуру нагретого состояния, и это позволяет дольше сохранять им температуру. За счет этого снижается эмиссия ОГ и уровень шума работающего прогретого двигателя.
Изменение параметров впрыскивания
Для облегчения пуска должны быть соблюдены несколько условий:
увеличение стартовой цикловой подачи топлива для повышения крутящего момента и компенсации потерь на утечки и конденсат.
ранний момент начала впрыска для облегчения воспламенения в ВМТ поршня при максимальной температуре конца сжатия.
Момент начала впрыска важно установить максимально точно. Если топливо впрыснуто рано, то оно оседает на холодных стенках цилиндра и испаряется только малое количество, так как температура заряда воздуха еще низкая. При позднем впрыске топливо воспламеняется на такте расширения, и поршень имеет слишком малое ускорение.
Для качественного своевременного распыления топлива и его распределения по камере системой впрыска должна соблюдаться дисперсность (минимальный размер распыляемых частиц топлива) для быстрого смесеобразования.
Нулевая нагрузка
Нулевая нагрузка — это все рабочие режимы двигателя, при которых крутящий момент не развивается, а двигатель при этом преодолевает только своё внутреннее трение, педаль газа может занимать любое положение, также как и частота вращения коленвала (до срабатывания ограничителя частоты вращения) может быть любой.
Холостой ход
Этот режим подразумевает минимальную частоту вращения коленвала при нулевой нагрузке.
Педаль газа при этом в свободном состоянии. Двигатель не производит крутящий момент, а преодолевает только внутреннее трение. Максимальная частота вращения коленвала при нулевой нагрузке называют максимальной частотой вращения коленвала на холостом ходу.
Полная нагрузка
Педаль газа полностью нажата. В стационарном режиме работы двигатель развивает максимальный крутящий момент. В нестационарном режиме (с ограничением давления наддува) двигатель выдает максимально возможный (ниже по сравнению со стационарным режимом) крутящий момент, доступен весь диапазон частоты вращения — от холостого хода до максимально допустимого значения.
Охватывает промежуток между нулевой и полной нагрузкой. Крутящий момент, при этом, между нулевым и максимально возможным значением.
Частичная нагрузка в режиме холостого хода
Частота вращения холостого хода поддерживается регулятором. Значение крутящего момента может доходить до максимального.
Нижняя область частичных нагрузок
При низкой частоте вращения коленвала температура сжатия мала. Тепловыделение и повышение температуры не велики и камера сгорания остается холодной и её разогрев происходит медленно. При маленькой нагрузке и предварительном впрыске за один цикл в камеру сгорания подается несколько кубических миллиметров топлива. Как и при пуске, максимальная температура сгорания возникнет только в верхней мертвой точке поршня.
Момент начала впрыска должен определяться с высокой точностью. Во время задержки воспламенения, нужно малую часть подачи из всего цикла, так как количество топлива в камере сгорания определяет скорость повышения давления в цилиндре.
Шум сгорания зависит от повышения давления. Предварительный впрыск топлива сведет задержку воспламенения к нулю и шум от сгорания уменьшится.
Принудительный холостой ход
В этом режиме двигатель приводится трансмиссией (при движении под уклон).
Стационарный режим
Крутящий момент равен требуемому, частота вращения коленвала — неизменна.
Нестационарный режим
Крутящий момент не соответствует нужному. Частота вращения коленвала изменяется.
Переход между режимами
При изменении нагрузки, частоты вращения, педали газа изменяется и работа двигателя.
